力学模型

摘要： 在竹结构中,柱脚一般会出现受拉荷载,针对该现象提出一种内嵌杉木的毛竹螺栓连接形式,设计15个内嵌杉木的毛竹螺栓连接试件并进行轴向拉伸试验。根据Karacabeyli-Ceccotti建议的50%极限荷载法确定试件的屈服荷载和屈服位移,阐述了荷载位移曲线中不同变形阶段的特征,分析了螺栓直径和螺孔端距对连接试件的承载力和破坏模式的影响。结果表明:该连接具有一定的承载力和变形能力,连接承载力随着螺杆直径增大而增大;受拉时连接的荷载位移曲线具有两个弹性段,且第二弹性阶段刚度下降;连接的3种破坏模式为螺杆弯坏、竹壁剪出和竹壁开裂,失效模式由螺孔端距和螺杆直径控制;基于简化力学模型推导的公式能近似地预测连接承载力。

摘要： 巨厚高含砾地层钻进过程中井下存在强烈的冲击振动,对自动垂钻与多维减振联合提速系统工作的可靠性、安全性形成巨大考验。为研究联合提速系统的振动机理,首先建立考虑井壁和井底岩石作用的集中质量力学模型,然后利用ANSYS Workbench对系统进行模态和谐响应分析,研究了系统共振频率及共振状态下应力、位移响应,得到了共振位移幅值放大系数。结果表明:与静载结果相比,纵向共振发生时,最大位移放大约4.58倍,横向共振发生时最大位移放大约3.026倍,扭转共振发生时最大位移放大约2.22倍。研究结果对系统防护和结构优化设计提供一定的指导。

摘要： 为了解决大马力车型用离合器频繁出现打滑的故障问题,建立了摩擦离合器结合过程的力学模型以及相关数学模型,对离合器相关零部件进行了设计开发,并通过了相关试验验证,最终开发出了满足大马力车型的离合器,即大马力离合器。结果表明:大马力离合器的减振器与传统减振器相比,其扭转刚度减少29%,提高了减振性能,该离合器满足了大马力车型的动力传递需求。

摘要： 高水头河床式水电站进水口坐落于下部大体积混凝土上,结构受力比较复杂。依据不同的边界条件假定,建立4种受力模型,并用三维有限元法进行了进水口结构模拟计算。结果表明:模型1计算得到的闸墩前沿最大竖向拉应力约是其他模型计算结果的10倍;不同力学模型对进水口下游挡水墙水平拉应力分布规律和量值影响较小;假定进水口与下部大体积结合部位为固端约束的悬臂梁力学模型,不宜用来计算高水头河床式水电站进水口结构应力和变形。

摘要： 为了实现煤层高效开采,提出对拉充填开采技术,以杜家沟矿2-105工作面为研究背景对不同错距及不同充实率下的巷道围岩应力值及巷道变形量进行研究发现,随着充填率的增大,巷道的稳定性增强,维护成本降低,且最佳合理错距为5 m,为对拉充填开采技术的应用提供一定的理论指导。

摘要： 文章研发了一种新型非对称摩擦阻尼器,提出简化力学模型,并进行力学性能试验验证,最终基于试验结果在经典弹塑性模型基础上考虑空程的影响,从而可准确表征该阻尼器的力学性能。研究结果表明,该阻尼器设计受拉峰值阻尼力最高可达30 kN,而受压峰值阻尼力接近于0,满足双向性能化差异的目标。仅通过预压螺栓调节预压预紧力可改变该阻尼器的峰值阻尼力,以满足不同场景的使用需求。该力学模型能较好地模拟非对称力学性能,适用于柔性非对称构件的变形耗能研究需求。

摘要： 为探究飞机刹车系统的振动规律,以航空机轮刹车装置为研究对象,通过对刹车装置的受力分析建立了刹车扭转振动和轴向振动的力学模型,建立刹车振动系统的频率方程,计算出扭转和轴向固有频率,采用m+p动态测试软件对力学模型和固有频率进行验证,理论与试验结果基本一致。在惯性试验台上进行刹车振动测试,通过理论计算和试验结果初步得出了刹车振动规律,为航空机轮刹车装置的设计和改进提供了依据。

摘要： 为探究碟盘刀具振动截割煤岩的载荷特性与破碎性能,根据煤岩损伤力学和Mohr-Coulomb强度准则,构建碟盘刀具径向载荷损伤力学模型,利用ABAQUS软件和振动截割实验台获得碟盘刀具振动截割煤岩径向载荷谱,采用峰值标准差和频谱分析实验载荷谱,表征截割过程中煤岩崩落的状态,验证了径向载荷理论计算值、数值模拟值和实验值的一致性。结果表明:截割煤岩厚度为10~25 mm时,数值模拟和实验的径向载荷峰值均值与理论值平均误差分别为3.17%和7.66%,与理论值吻合度较高,验证了力学模型的准确性;截割煤岩厚度增加,径向载荷呈线性增大趋势,载荷谱峰值标准差呈指数规律变化,载荷谱波动频率中幅值的低频成分相对占比随之增大,煤岩大块崩落的概率增大。

摘要： 剪力连接件是装配式钢-混凝土组合梁的关键部件,其荷载-滑移曲线大致分为四个阶段,即滑移前摩擦阶段、滑移阶段、滑移后弹性阶段、滑移后塑性阶段。该文通过弹性地基梁理论和材料力学平面应力理论,建立了高强螺栓剪力连接件的受力模型,对前三个阶段的受力行为进行了理论解析分析,并通过多组试验数据对理论结果进行了验证,二者吻合良好。研究表明:剪力连接件在整个受力过程同时受弯矩、剪力和轴力的耦合作用,该文提出的力学模型能较为准确的模拟螺栓弹性阶段的极限值,能初步解释螺栓在弹性段抗剪性能随预拉力变化的原因;并得出了螺栓弹性段弯矩对其屈服极限影响有限的结论。

摘要： 接触器被广泛用于电力、配电及用电场合,其健康状态是影响电力系统正常运行的关键因素之一。文章针对接触器吸合过程中衔铁运动过程建立动力学模型,并结合接触器吸合动态过程分析,研究了接触器线圈电压、线圈电流、动作时间和接触器结构参数的关联关系;在此基础上,提出了一种基于支持向量分类机的接触器故障诊断方法,其可实现对接触器4类常见故障的诊断分类。实验结果显示,采用该方法后,接触器故障诊断结果准确率超过93%;同时,结合现场列车牵引变流器充电过程数据进行了10次接触器的动作过程验证,结果显示,诊断结果准确无误。

摘要： 本文根据现在常用的人行荷载的力学模型,提出了可以导致人行桥产生动力学问题的新的因素,即人行荷载的弯矩分量.参考荷载竖向分量的力学模型,提出了新的荷载分量形式弯矩分量的力学模型,并根据实验室实测的竖向荷载数据,拟合了弯矩分量模型的参数值.最后根据某人行桥现场实测结果,证实了人行荷载弯矩分量存在的客观性.

摘要： 在描述保护层锈胀开裂过程的力学模型中,混凝土截面往往简化成受均匀内压的厚壁圆筒.该假设无法考虑圆筒外混凝土的约束作用,因此本文采用细观刚体弹簧元法分别建立了混凝土矩形截面模型和对应的圆筒模型,通过对比两种模型的开裂过程和力学反应来分析圆筒外混凝土的作用.结果表明,矩形截面模型将沿保护层厚度最小的路径开裂,而圆筒模型由于保护层厚度相等,开裂路径具有随机性.两种模型在保护层开裂前锈胀压力分布都较为均匀,开裂后分布不再均匀,并且裂缝附近单元锈胀压力降低幅度较大.矩形截面模型的平均锈胀压力峰值比圆筒模型高约15％,对应的径向位移也略大于圆筒模型.说明圆筒外混凝土对圆筒混凝土有一定的约束作用,采用圆形截面假设的理论模型开裂荷载和径向位移计算值要略低于实际情况.

摘要： 本文主要针对某款汽车的发动机悬置支架进行分析研究,首先对有限元分析作前处理,将动力总成悬置系统的CAD几何模型,导入有限元分析软件HyperMesh中,并对导入的几何模型出现的错误做几何修复;创建中面,对中面作简化处理,改善几何的拓扑关系,对其进行网格划分,然后对网格质量检查调整.接着是材料特性、载荷、约束的设置.对发动机悬置支架进行材料的设置,按安装位置对支架进行约束;在28工况中选择几种极限工况对模型施加载荷,得到有限元分析的力学模型.使用Radioss对模型进行计算求解，得到发动机悬置支架应力应变图，并对悬置支架的强度刚度进行分析，得到悬置支架的强度刚度满足强度要求。最后，使用HyperMesh中的功能单元，对左右悬置支架的一阶模态进行分析，在明确模态频率低于相关标准值后，对左、右悬置支架作了简单的改进，达到标准要求。

摘要： 针对国内外现有的桥梁抗震挡块结构形式、抗震分析中采用的挡块力学模型以及挡块设计中尚存在的问题进行了系统地综述和对比研究,并从挡块结构形式和高性能土木工程材料的角度,提出了一种新型的超高性能混凝土(UHPC)横向装配式挡块结构,阐明了该新型挡块的多级抗震设计方法.研究表明:传统混凝土挡块在地震作用下的破坏机理复杂且受力不明确,采用橡胶、钢材等理想材料的挡块又存在震后更换困难和耐腐蚀性较差等问题,而挡块的抗震设计与挡块力学模型的选择密切相关.本文提出的UHPC横向装配式挡块结构传力模式明确、力学模型简单,适用于中国中小跨径桥梁结构抗震挡块的多级设防抗震设计.

摘要： 在浅层稠油生产时原油黏度大,直接影响油井正常生产,也缩短了光杆寿命.火驱生产具有油气比高等特点,目前采用液力反馈泵进行生产.为解决火驱抽油杆偏磨、杆管打架等问题,在抽油杆下部增加加重杆.在反馈泵下行程过程中,考虑液力反馈力、沉没压力和惯性力等因素,对杆柱受力建立新的力学模型,从而对加重杆长度进行优化设计.研究表明,根据现有加重杆计算模型和PetroPE软件优化设计,结合某油田基础参数,新模型建立的杆柱受力情况和计算的加重杆优化长度符合浅层稠油火驱试验生产情况.因此,本文采用的力学模型和加重杆优化设计,可延长检泵周期,提高稠油生产效果.

摘要： 为进一步研究叠合板式剪力墙的抗震性能,在单片叠合板式剪力墙试验研究的基础上建立合理的叠合板式双肢剪力墙力学模型.并分别考虑叠合面摩擦影响,叠合面共节点绑定以及整体现浇三种模型形式的剪力墙,在水平低周往复荷载作用下的承载能力、延性、破坏形态等方面的性能分析研究.数值模拟与试验分析研究表明,叠合板式双肢剪力墙中的叠合面在地震作用下存在着一定的粘结滑移,墙体夹心层部分先于预制层部分破坏;考虑摩擦以及共节点绑定定义的叠合板式剪力墙极限承载力均高于现浇墙体;叠合板式双肢剪力墙的连梁中预制格构钢筋后使墙体具有足够的刚度,同时降低现场施工成本.对比分析研究结果,叠合板式双肢剪力墙结构具有较好的抗震性能.

摘要： 本文研究了大坝养护行业自动化的发展现状以及目前水下检测手段的不足之处,分析了大坝水下检测移动机器人的应用需求及意义,对比分析了现有爬壁机器人吸附技术方面的不足,提出了基于非接触旋流吸附技术的大坝水下检测移动机器人,以四轮二吸盘爬壁机器人为研究对象,建立了竖直壁面上移动的爬壁机器人的力学模型,并推导了机器人稳定移动的三个重要条件,即抗滑落、抗滚落、抗倾覆条件,为机器人的设计提供了指导性意见,最后本文展示了大坝水下检测移动机器人的原型样机.

摘要： 本文在短肢剪力墙试验研究的基础上,建立了墙肢高厚比l/b分别为4、5、6.5、8的10层带暗支撑L形短肢剪力墙结构的弹塑性时程分析力学模型.运用结构计算分析程序对底部两层带暗支撑L形短肢剪力墙结构及纯普通L形短肢剪力结构墙进行了弹塑性地震反应时程分析.计算分析表明底部两层带暗支撑短肢剪力墙结构的地震反应明显小于不带暗支撑的纯普通短肢剪力墙结构.此外还比较了不同墙肢高厚比的短肢剪力墙结构的楼层位移及层间位移变化,分析了从异形柱框架结构过渡到短肢剪力墙结构过程中,结构的地震反应规律,为今后短肢剪力墙结构体系的设计计算提供参考.

摘要： 从业界发展状况来看,盘中孔塞孔技术存在一个普遍难题:盘中孔渗油,但是行业内对此问题的研究极少,因此本文从理论入手,通过分析盘中孔渗油力学失效模型可知,要改善渗油问题需同时提升孔口表面的油墨结合力并降低孔内气体产生的冲击力.油墨结合力与光固化和热固化双重因素相关,因此本文提出二次曝光流程实现表层油墨固化度提升,并通过优化终固化参数中的低、中温段,一方面增加表层油墨结合力,另一方面减少进入高温段后产生的挥发性气体,降低将油墨带出的冲击力,最终解决盘中孔渗油问题.

摘要： 根据热弹性力学原理,分析高炉炉缸干砌砖衬的受热膨胀力学特征,建立热弹性力学的多接触面状态非线性模型,设计了有限元求解流程和参数化程序,通过算例证实了算法和程序的可用性.由算例分析得到:(1)受热膨胀中的高炉炉缸环形干砌砖衬热面能闭合而冷端砖缝总是不闭合的,砖缝闭合长度随砌缝增大、随砖的线膨胀系数减小而减小,砖衬热面环向压应力和炉壳环向应力伴随减小,为保证砖衬的稳定性、紧密性和密封性,砌缝应从小从严控制.(2)烘炉中的砖体温度较低,砖缝闭合段短甚至完全不闭合,是炉缸漏气的重要成因.碳素填料有塑性压缩时,砖缝闭合段变短,砖衬热面应力和炉壳应力减小,为保证紧密性填料捣打压下量宜增大.(3)内压力(风压和铁水压力)会使砖缝闭合段变短,紧密性降低,砖衬热面压应力减小,炉壳应力增大.本文所建模型较为完备且开发了参数化程序,从紧密性、密封性、砖衬应力、炉壳应力等多个因素出发,利用所建模型和参数化计算程序可做几何参数、材料物性的优化设计和评估.

摘要： 本发明公开一种岩石力学参数评价模型构建方法及岩石力学特性评价方法，构建方法包括：构建包含有结构体的三维岩心数值模型组；确定三维岩心数值模型组中每个岩心数值模型的岩石力学参数组合；获取岩心数值模型的物理参数；对每岩石力学参数矩阵与物理参数矩阵进行数理统计，建立以声波时差、体积密度、结构体积占比为评价变量的岩石力学参数计算评价模型。本发明实现了强非均质性、强各向异性的岩石力学参数评价模型的经济、高效构建，为安全钻井、高效压裂所必需的岩石力学特性评价提供了关键支撑，对深部油气、页岩油气等复杂油气藏的安全高效勘探开发具有重要意义。

摘要： 本发明涉及一种宏观人群恐慌传播动力学模型建立方法及动力学模型应用，包括以下步骤：1)将疏散空间划分为多个离散化的单位网格，基于信息熵理论构建每一单位网格的恐慌熵；2)构建各相邻单位网格的恐慌熵值梯度；3)基于所述恐慌熵和恐慌熵值梯度构建宏观人群恐慌传播动力学模型，该模型反映人群速度方向和大小以及恐慌熵方向和大小。与现有技术相比，本发明具有可实现恐慌传播过程定量分析、提高仿真可靠性等优点。

摘要： 本发明公开了一种基于接触动力学模型的肌肤材质力学性能测量方法，首先搭建远程监控平台实现对多自由度机器人运动状态的监测和控制，使用该机器人远程监控平台对肌肤材质的受力‑变形数据采集，同时建立肌肤接触动力学模型，并基于自扰动递推最小二乘算法对肌肤接触动力学模型进行线性化处理和模型参数的辨识，从而确定肌肤材质力学特性的明确数学表征。发明从硬件平台和监控、辨识算法多重层面提供了肌肤材质力学性能测量的完整方法，可用于为机器人力控等控制算法提供准确的环境动力学参考，从而提高控制系统快速响应性和精确性，最终实现对肌肤材质力学性能的快速、准确测量。

摘要： 本发明涉及一种芳烃氧化反应的动力学模型建模方法及动力学模型，所述建模方法包括以下步骤：在采用MX或PX制备IPA或PTA的过程中，通过实验拟合得到链引发反应速率常数k1fit；将k1fit代入所述动力学模型中作为k1，并使用lsqnonlin函数来搜索函数S的最小值，计算模型参数α和β；将计算出的模型参数α和β，以及实际生产条件下不同的各催化剂浓度代入所述动力学模型中，计算得出实际生产中的链引发反应速率常数k1cal。本发明建立的动力学模型能够定量描述在工业温度和溶剂比下，催化剂浓度与配比对氧化反应过程的影响，指导工业反应器的设计、生产操作条件的优化和生产工艺的优化。

摘要： 本发明涉及一种宏观人群恐慌传播动力学模型建立方法及动力学模型应用，包括以下步骤：1)将疏散空间划分为多个离散化的单位网格，基于信息熵理论构建每一单位网格的恐慌熵；2)构建各相邻单位网格的恐慌熵值梯度；3)基于所述恐慌熵和恐慌熵值梯度构建宏观人群恐慌传播动力学模型，该模型反映人群速度方向和大小以及恐慌熵方向和大小。与现有技术相比，本发明具有可实现恐慌传播过程定量分析、提高仿真可靠性等优点。

摘要： 本发明公开了基于力学试验结果的分子动力学模型验证方法，包括：步骤一，建立基于力学试验的分子动力学仿真模型；步骤二，设置分子动力学仿真模型的模拟参数；步骤三，依据模拟参数采用分子动力学模拟方法计算并且输出模拟结果；步骤四，处理模拟结果的数据以获仿真结果；步骤五，将分子动力学的仿真结果与力学试验结果进行对比验证。它具有如下优点：基于力学试验的验证方法能充分反映材料物理性能，有助于验证分子动力学模拟准确性，对提高分子动力学模拟结果的可信度以及分子动力学技术的广泛应用具有重要意义。

摘要： 本发明提供了一种变分渐近的细观力学模型预测复材热力学等效特性的方法，其特征在于，设置复合材料的基体相和增强相的材料参数；设置分析方法、复合材料增强相结构以及分析类型；设置分析参数，包括分析时间、时间增量、施加载荷的载荷类型、施加载荷的载荷方向以及施加载荷的载荷增长速率；设置复合材料结构组分；运行分析。本发明能够利用三维复合材料微观结构的仿真软件来模拟计算复合材料微观结构的等效特性，可以快速预测不同体积分数下复合材料等效特性，并通过计算出的结果进行快速设计，避免了对复合材料的单次计算次数，建立整个复合材料微观结构分析模型，从而在减少了计算次数、时间和资源浪费的情况下能够保证结果准确度和计算效率。

摘要： 系统动力学全局稳定建模的动力学模型。提供了一种用于训练动力学模型以学习物理系统的动力学的系统和计算机实现的方法。特别地，可以学习动力学模型，以能够基于物理系统和/或其环境的当前状态来推断物理系统和/或其环境的未来状态。学习动力学模型固有地是全局稳定的。也就是说，代替于学习动力学模型并且试图单独地验证其稳定性，可学习的动力学模型包括可学习的李雅普诺夫函数，其与物理系统的标称动力学一起被联合地学习。因此，学习动力学模型高度适合于现实生活应用，在现实生活应用中，由于学习动力学模型固有地是全局稳定的，因此物理系统可以假定在训练期间未被看见的状态。

摘要： 本发明公开了一种基于多体动力学的十四自由度车辆动力学模型建模方法，克服现有车辆仿真软件内部函数不开源的问题，包含以下步骤：将要研究的车辆看作一个多刚体系统，包括一个簧上质量刚体和四个簧下质量刚体，忽略车辆在转向过程中转向系的摩擦阻力及力矩，忽略空气阻力，考虑悬架系统的K&C特性，忽略悬架系统摩擦作用，路况为干燥水平路面，忽略因为路面坑洼导致的车轮相对于车身的跳动，采用魔术公式求取轮胎力，只考虑车轮相对于自身的垂直跳动及旋转运动，基于以上假设建立本发明提出的车辆模型，包括车身沿x、y、z轴的平移运动及旋转运动，以及四个车轮的垂直跳动及旋转运动，共14自由度。

摘要： 本发明提供了一种锂离子电池一阶RC等效电路动力学模型的动力学特性分析方法，包括如下方法，以锂离子电池非线性特性建立基于荷控忆阻器的一阶RC等效电路模型及动力学数学模型，对一阶RC等效电路参数变化的动力学数学模型的混沌动力学特性分析判别锂离子电池寿命；具有较高的工程应用价值和经济意义。